ASCHEBESTIMMUNG: METHODEN UND BEISPIELE - CHEMIE - 2025

Die Bestimmung von Asche ist eine Technik oder ein Verfahren zur Schätzung der Gesamtmenge an Mineralien, die normalerweise in einer Lebensmittelprobe vorhanden sind. Es entspricht einer der wesentlichen Analysen in Qualitätsstudien und der Charakterisierung der Lebensmittelindustrie.

Unter Asche werden die nichtflüchtigen Rückstände verstanden, die bei der Verbrennung von Lebensmitteln anfallen. Diese bestehen im Wesentlichen aus Metalloxiden und sind reich an Metallionen, die den Mineralgehalt von Lebensmitteln darstellen. Je nach Produkt wirkt sich die Aschemenge auf die Qualität aus und ist ein Faktor, der bei der Qualitätsanalyse berücksichtigt werden muss.

Die Asche stellt die nichtflüchtigen anorganischen Rückstände dar, die nach der Verbrennung eines Materials oder Lebensmittels verbleiben.

Die Bestimmung des Aschegehalts erfolgt in einer Muffel (Hochtemperaturofen), wobei die Probe in feuerfeste Behälter, sogenannte Tiegel, gegeben wird. Es gibt viele Materialien, am häufigsten wird Porzellan verwendet. Der Gehalt wird als Prozentsatz auf trockener oder nasser Basis ausgedrückt; das heißt, unter Berücksichtigung der Feuchtigkeit des Lebensmittels oder nicht.

Andererseits unterstützen einige Analysen, dass die Probe durch eine Nassmethode in Asche umgewandelt wird. Auf diese Weise wird die „Flugasche“ analysiert, die aufgrund der hohen Temperaturen der Muffel aus dem Tiegel entweicht.

Aschebestimmungsmethoden

Die Aschebestimmung wird mit drei Methoden durchgeführt: trocken, nass und Plasma bei niedrigen Temperaturen. Jeder von ihnen hat seine Vor- und Nachteile im Vergleich zu den anderen; Die Trockenmethode ist jedoch bei weitem die bekannteste und intuitivste: Verbrennen Sie die Probe, bis sie versengt ist.

Trocken

Die Probe wird nach der Standardmethode (national oder international) verarbeitet. Es wird in einen Tiegel eingewogen, der zuvor erhitzt und zusammen mit seinem Deckel gewogen wurde, bis seine Masse nicht mehr variiert. Dies verringert den Fehler beim Wiegen aufgrund von Feuchtigkeit oder vernachlässigbaren Rückständen.

Der Tiegel mit der Probe im Inneren wird dann in den Kolben gegeben und 12 bis 24 Stunden lang auf eine Temperatur von 500 bis 600ºC erhitzt. Hier reagiert die organische Substanz in der Probe mit Sauerstoff zu Wasserdampf, Kohlendioxid und Stickoxiden sowie anderen gasförmigen Verbindungen.

Nach der festgelegten Zeit wird der Tiegel abkühlen gelassen und in einen Exsikkator überführt, um zu verhindern, dass er Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnimmt. Sobald es vollständig abgekühlt ist, wird es auf der Waage gewogen und die Massendifferenz zwischen dem Tiegel und der Probe am Ende ist gleich der Masse der Asche, M _Asche .

Somit beträgt der Prozentsatz der Asche:

% _Asche = (M _Asche / M _Trockenprobe ) 100 (Trockenbasis)

% _Asche = (M _Asche / M _Probe ) 100 (Nassbasis)

Dieser Prozentsatz auf Trockenbasis bedeutet, dass die Probe dehydriert wurde, bevor sie überhaupt zur Verbrennung gewogen wurde.

Dämpfen. Werneuchen

Feuchtigkeit

Das Problem bei der Trockenmethode ist, dass sie viel Strom verbraucht, da die Muffel einen ganzen Tag laufen muss. Außerdem verflüchtigen die hohen Temperaturen einige Mineralien, die nicht in der Asche enthalten sind. wie die der Elemente Eisen, Selen, Quecksilber, Blei, Nickel und Kupfer.

Aus diesem Grund verwenden Sie bei der Analyse der Mineralien der oben genannten Metalle die Nassmethode zur Aschebestimmung.

Dieses Mal wird die Probe in Säuren oder starken Oxidationsmitteln gelöst und erhitzt, bis ihre organischen Komponenten verdaut sind.

Dabei verflüchtigt sich die organische Substanz, auch wenn der Ofen bei Temperaturen von nicht mehr als 350 ºC arbeitet. Die wasserlöslichen Mineralien bleiben für die anschließende spektroskopische (Absorption und Atomemission) oder volumetrische Analyse (Fällungstitration oder EDTA-Komplexierung) in Lösung.

Das Problem bei dieser Methode ist, dass sie, obwohl sie viel schneller ist, aufgrund des Umgangs mit ätzenden Substanzen gefährlicher ist. Auch anspruchsvoller in Bezug auf technisches Know-how.

Plasma bei niedrigen Temperaturen

In der dritthäufigsten Methode. Die Probe wird in eine Glaskammer gegeben, wo sie durch Vakuum teilweise dehydratisiert wird. Dann wird ein Sauerstoffvolumen injiziert, das durch die Einwirkung eines elektromagnetischen Feldes zersetzt wird, um Radikale zu erzeugen, die die Probe heftig oxidieren, während sie gleichzeitig bei einer Temperatur unter 150 ° C dehydriert.

Beispiele

Mehl

Der Aschegehalt in Mehlen ist von besonderem Interesse, da angenommen wird, dass er die Qualität Ihrer Backwaren beeinflusst. Ein Weizenmehl mit viel Asche zeigt, dass es mit zu viel mineralstoffreicher Kleie gemahlen wurde und dass es daher notwendig ist, seine Reinheit zu verfeinern und seine Mahlung zu verbessern.

Dieser Ascheanteil sollte zwischen 1,5 und 2% liegen. Jedes Mehl hat seinen eigenen Aschegehalt, abhängig von dem Land, in dem es geerntet wird, seinem Klima, Düngemitteln und anderen Faktoren.

Kekse

Der Aschegehalt in den Keksen hängt vom Mehl ab, aus dem sie hergestellt werden. Zum Beispiel haben solche aus Bananenmehl die höchste Menge an Asche oder Mineralien. Daher ist zu erwarten, dass Obstkekse reich an Mineralien sind als Schokoladenkekse. oder zumindest am Anfang.

Kroketten für Hunde und Katzen

Hunde und Katzen benötigen einen Aschegehalt ihrer Knabbereien von mindestens 2%. Andernfalls sind sie sehr mineralarm. Bei Hundefutter sollte dieser Prozentsatz 6,5% nicht überschreiten. Bei Katzen sollte der Ascheanteil in ihren Knabbereien nicht höher als 7,5% sein.

Wenn ihre Knabbereien einen sehr hohen Ascheanteil aufweisen, besteht für Hunde und Katzen das Risiko, Nierensteine ​​zu entwickeln, ebenso wie überschüssige Mineralien die Assimilation anderer für ihre physiologischen Funktionen wesentlicher Substanzen beeinträchtigen.

Fleisch

Zur Bestimmung von Asche in Fleisch werden diese zunächst entfettet, da das Fett bei der Verbrennung stört. Dazu werden sie in unpolaren und flüchtigen Lösungsmitteln mazeriert, so dass sie vollständig verdampfen, wenn die Probe in den Kolben gegeben wird.

Nach der gleichen Überlegung bedeutet ein Fleisch mit mehr Asche, dass sein Mineralgehalt höher ist. Im Allgemeinen ist Fleisch reich an Eiweiß, aber arm an Mineralien, zumindest im Vergleich zu anderen Produkten im Lebensmittelkorb. Von den Fleischsorten enthalten Hühnchen und Würstchen die meiste Asche.

Früchte

Nektarinen sind Früchte, die reich an Asche oder Mineralien sind. Quelle: Pixabay.com

Früchte mit einem relativ hohen Aschegehalt sollen reich an Mineralien sein. Dies bedeutet jedoch nicht, dass ihnen andere Mineralien nicht fehlen, da jedes Metall getrennt von ihrer Asche analysiert wird. Auf diese Weise wird eine Nährwerttabelle erstellt, in der hervorgehoben wird, aus welchen Mineralien die Früchte mehr oder weniger häufig bestehen.

Zum Beispiel enthalten Nektarinen viel Asche (etwa 0,54%), während Birnen wenig Asche enthalten (0,34%). Birnen sind auch kalziumarm, aber reich an Kalium. Deshalb ist der Ascheanteil allein kein guter Indikator, um festzustellen, wie nahrhaft eine Frucht ist.

Jemand mit einem Kaliummangel wäre besser dran, Birnen oder Bananen zu essen, während Pfirsiche besser für ihn wären, wenn sein Körper Kalzium benötigt.

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